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使用各种方法生成 X 射线脉冲

2022-9-19 20:14| 发布者: 光执事| 查看: 500| 评论: 1

摘要: 符合物质的基本吸收边缘,光子能量位于软X射线范围内的阿托秒脉冲允许在下一代半导体材料和活生物样品(如石墨烯和金刚石)中进行电子动力学研究。

     符合物质的基本吸收边缘,光子能量位于软X射线范围内的阿托秒脉冲允许在下一代半导体材料和活生物样品(如石墨烯和金刚石)中进行电子动力学研究。


用于阿托秒X射线脉冲产生的布局

(a)通过使用波前旋转激光器

(b)通过双光栅配置

(c)产生图片来源:超快科学


   阿托秒X射线自由电子激光器(FELs)的发展由于在X射线波长上需要强大的阿托秒脉冲而得到促进,特别是在水窗范围内。改进的自放大自发发射(ESASE)技术通常用于产生超快脉冲。基于ESASE,有许多发展可以缩短脉冲持续时间或进一步提高峰值功率。

 

   已经提出了许多取决于回波谐波产生(EEHG)的方法来克服这一点。然而,在这种方法中,通常需要小周期激光脉冲,这给激光生产和交换带来了额外的困难。

 

   为了产生持续时间为数十阿托秒的强烈隔离X射线脉冲并覆盖水窗范围,作者提出了一种基于EEHG的无缝且实用的方法。建议模型的表示形式与传统的 EEHG 设置相同,如图所示。

 

   用波前旋转(WFR)激光替换第二个种子是不同的,即种子激光器通过色散元件,例如双光栅。WFR激光器的目的是定制辐射脉冲的纵向轮廓。由于种子FEL对外部激光的敏感性,这种方法可以成功地抑制两侧的聚集,同时在中间保持孤立的聚集。

 

   产生的分离阿托秒脉冲与外部激光器自然同步,这使得它们能够进行高分辨率泵浦探针实验,并为阿托秒科学提供了新的机会。

 

   与早期使用小周期激光器的方法相比,建议的方法只需要100 fs的常规激光器,大大放宽了对种子激光器的要求,并使其值得信赖,具体取决于现有的FEL设施。

 

   这种类型的相干X射线光源可以使研究价电子的电子动力学变得有希望 - 时间尺度约为100阿托秒,并可能拓宽超快科学的新边界。

 

期刊参考:

.Y.等(2022)通过在接种的自由电子激光器中进行波前控制产生孤立的阿托秒X射线脉冲。应用科学。doi.org/10.34133/2022/9812478。

 

资料来源:https://spj.sciencemag.org/journals/ultrafastscience/





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最新评论

引用 理×智 2022-9-22 09:36
这是机翻的么?有些如阿托秒(一般都叫阿秒)、隔离(应为孤立)脉冲一听就很别扭啊

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